Спроектировать радиоэлектронную систему передачи непрерывных сообщений с подвижного объекта по радиоканалу на пункт сбора информации. В качестве источников сообщений рассматривается совокупность процессов, характеризующих состояние параметров объекта и окружающей среды. Источники сообщений находиться на «борту» шар-зонда. Пункта сбора информации (Ц.П.) находится на земле.

Характеристики проектируемой системы

1. Характеристики аналоговых сообщений

· Нормированная плотность распределения мгновенных значении сообщения:

· Средне квадратичное отклонение:

· Вид преобразования аналогового сообщения: ДИКМ

· Спектральная плотность аналогового сообщения:

· Суммарная ошибка преобразования аналогового сообщения в цифровое:

2. Параметры радиолинии передачи информации с объекта

· Число каналов (датчиков) объекта: N=8

· Вид модуляции: АМн

· Число «м» сигналов: м=2

· Допустимое значение вероятности ошибки воспроизведения символа дискретного сообщения:

=20*10^-7

· Надежность связи:

=0.8

3. Параметры радиолинии объект–ЦП

· Максимальный радиус зоны обслуживания:

= 60 км

· Рабочая длина волны:

= 50 см

4. Организация доступа к Ц.П.

Непрерывные сообщения, преобразованные в цифровую форму, передаются на Ц.П. пакетом длительностью 40 сек. по многоканальной коммутируемой радиолинии по запросу объекта

· Число физических радиоканалов Ц.П: N_рк=5

· Метод свободного доступа в Р.Л. Св.: ЧРК

· Средняя интенсивность вызовов R_в=3.5 вызова/час

· Вероятность отказа в обслуживании: p_отк.= 0,02

· Среднее время сеанса связи: n_в=4 с

5. Коррекция ошибок в радиолинии

Оценить качество приёма цифрового сигнала при использовании блочного избыточного кодирования, с числом проверочных символов не превышающим 10% от длины блока. Реализовать по выбору один из способов коррекции ошибок – исправление, обнаружение с переспросом блоков, их стиранием, изменением мощности передатчиков объектов и т.д. Отразить эту функцию в структурной схеме объекта и Ц.П. и в протоколе работы радиолинии, оценить эффективность кодирования.

2. Расчет параметров системы

2.1 Расчет параметров преобразования сообщений

2.1.1 Параметры сообщения

При кодировании непрерывных сообщений с помощью ДИКМ возникают ошибки временной дискретизации δ₁, ограничения динамического диапазона δ₂, квантования сообщения δ₃.

2.1.2 Выбор ошибок преобразования

Для расчета основных параметров требуется выбрать соотношение между ошибками преобразования.

– Ошибка временной дискретизации δ₁:

Результатом ДИКМ является цифровой сигнал, несущий информацию о величине и знаке приращения между двумя соседними отчетами сообщения или разность между истинным и предсказанным значением отсчета по ограниченному числу предыдущих значений сообщения.

Эта операция приводит к резкому уменьшению разрядности сигнала, но и к повышению частоты дискретизации, которая вычисляется по формуле:

, (2.1)

где Fв – верхняя частота спектра сообщения после ограничения, которая находится по формуле:

δ₁

(2.2)

в итоге, задавая значения δ₁, с помощью Mathcad вычисляем значения Fd.

– Ошибка ограничения динамического диапазона δ₂:

Динамический диапазон Y_max будет определятся заданной ошибкой ограничения динамического диапазона:

(2.3)

– Ошибка квантования сообщения δ₃:

Шаг квантования будет определяться заданной ошибкой квантования δ₃. (4.2.2) [1].

, (2.4)

Результатом правильного выбора ошибок преобразования, должна явится минимизация полосы частот радиолинии Df_рл=min, что в достигается в основном, при максимальной длительности разряда цифрового сигнала t_n =max. (формула 4.2.9. [1]). Из формулы видно что это условие достигается, при неизменности прочих условий (N_c), минимизацией Fd, Y_max и максимизацией h_к, (это следует из выражения 4.2.4., 4.2.9. [1]), Эти условия позволяют определиться с выбором ошибок, даже не зная N_c.

Произведем расчет F_в, Fd, Y_max и h_k для разных вариантов распределения ошибок используя формулы (2.1 – 2.4). Учтем, что распределение ошибок выбирается из условия:

(2.5)

Наиболее оптимальным является вариант, когда:

/3=

Полученные результаты позволяют выбрать следующие значения:

δ₁=0.017

δ₂=0.017

δ₃=0.017

F_d=1.465*10³ Гц,

F_в=160 Гц,

h_k=0.2

H=Y_max=4.1

X_m=13.12

2.1.3 Параметры преобразованных сообщений

Проведем расчет основных параметров:

- эквивалентная полоса частот w_0э, определяемая из уравнения:

- число уровней квантования m:

, возьмем m=13,

- число разрядов двоичного кода n:

, значит n=4,

- длительность канального сигнала Тк.

Тк определяется частотой следования отсчетов оцифрованного сигнала, для правильного восстановления сообщения на приемной стороне.

- длительность разрядного импульса τ_п:

где:

N=8 – количество датчиков на объекте.

где N_с- число служебных разрядов, рассчитывается по формуле

где N_адр- число разрядов адреса объекта

N_пук– число разрядов помеха устойчивого кода

N_доп – число дополнительных разрядов (преамбула, разделительные, признак канала трафика или канала управления, защитный бланк)

Разрядность адреса находится из максимально допустимой нагрузки на систему А (Эрл/ч), которая находится при заданной вероятности отказа P_отк=0.04, из графика [1]:

Эскизное проектирование радиоэлектронной системы передачи информации (стр. 1 из 3)

Пояснительная записка к курсовому проекту

1. Задание на проектирование

2.1 Расчет параметров преобразования сообщений

2.1.1 Параметры сообщения

2.1.2 Выбор ошибок преобразования

2.1.3 Параметры преобразованных сообщений